Question

4．許多含氯物質(zhì)與生活密切相關(guān)，如HC10、C10₂、NaClO₂等都是重要的殺菌消毒劑和漂白劑．下列是重要的含氯漂白劑NaClO₂的工業(yè)合成流程圖．

已知：純ClO₂易發(fā)生爆炸．請回答下列問題_：
（1）在堿性溶液中NaClO₂比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是用pH試紙檢驗溶液的pH．
（2）吸收塔中為防止NaClO₂被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應(yīng)適中，除用H₂O₂外，還可以選擇的還原劑是a（填代號）．
a．Na₂O₂ b．Na₂S  c．FeCl₂ d．鐵粉
（3）NaClO₂溶液與FeCl₂溶液相遇，有大量紅褐色沉淀產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式為3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺
（4）為了測定NaClO₂•3H₂O的純度，取上述合成產(chǎn)品10g溶于水配成500mL溶液，取出10mL溶液于錐形瓶中，再加人足量酸化的KI溶液，充分反應(yīng)后加人2～3滴淀粉溶液，用0.264mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定，錐形瓶中溶液藍色變?yōu)闊o色（填顏色變化），且半分鐘內(nèi)不發(fā)生變化，說明滴定達終點，用去標(biāo)準(zhǔn)液20．OOmL，試樣純度是否合格合格（填“合格”或“不合格”，合格純度在90%以上）．提示：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S4O₄+2NaI．

Answer 1

分析 根據(jù)題中流程，發(fā)生器中NaClO₃在酸性條件下被還原成ClO₂，在吸收塔中ClO₂在堿性條件下被雙氧水還原成NaClO₂，NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到晶體NaClO₂•3H₂O，
（1）檢驗溶液的酸堿性可用pH試紙檢驗；
（2）除雜不能引入新的雜質(zhì)；
（3）紅褐色沉淀應(yīng)為Fe（OH）₃沉淀，根據(jù)反應(yīng)物和生成結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)反應(yīng)：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，以及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，
可得反應(yīng)的關(guān)系式：ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃，根據(jù)關(guān)系式計算；

解答 解：根據(jù)題中流程，發(fā)生器中NaClO₃在酸性條件下被還原成ClO₂，在吸收塔中ClO₂在堿性條件下被雙氧水還原成NaClO₂，NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到晶體NaClO₂•3H₂O，
（1）檢驗溶液的酸堿性最簡單的方法可用PH試紙檢驗，
故答案為：用pH試紙檢驗溶液的pH；
（2）吸收塔中為防止NaClO₂被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應(yīng)適中，除用H₂O₂外，還可用Na₂O₂ ，而其它還原劑都能引入新的雜質(zhì)，只有a符合，
故答案為：a；
（3）紅褐色沉淀應(yīng)為Fe（OH）₃沉淀，反應(yīng)物為ClO₂^-和Fe²⁺，生成物有Fe（OH）₃，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒和質(zhì)量守恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，
故答案為：3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺；
（4）取上述合成產(chǎn)品10g溶于水配成500mL溶液，取出10mL溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，發(fā)生ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，充分反應(yīng)后加入2～3滴淀粉溶液，溶液變藍，用0.264mol/L Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定，發(fā)生：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，藍色變?yōu)闊o色，
可得反應(yīng)的關(guān)系式為：ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃，又n（Na₂S₂O₃）=0.264mol/L×0.02L=0.00528mol，
則ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃
  1           4
n（ClO₂^-）       0.00528mol
n（ClO₂^-）=$\frac{0.00528mol}{4}$=0.00132mol，
所以500ml溶液中含有：n（NaClO₂）=0.00132mol×50=0.066mol，
則10g合成產(chǎn)品中含有：m（NaClO₂•3H₂O）=0.066mol×144.5g/mol=9.537g，
則ω（NaClO₂•3H₂O）=$\frac{9.537g}{10g}$=95.37%＞90%，所以產(chǎn)品合格，
故答案為：藍色變?yōu)闊o色；合格．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的檢驗、除雜、制備以及含量的測定，題目難度較大，本題（4）為易錯點，注意把握有關(guān)反應(yīng)方程式的書寫．